Viviamo in un mondo polarizzato. No, non stiamo parlando di politica, stiamo parlando di luce. Gran parte della luce che vediamo e usiamo è parzialmente polarizzata, il che significa che il suo campo elettrico vibra in direzioni specifiche. Obiettivi progettati per funzionare in una vasta gamma di applicazioni, dalle fotocamere dei telefoni ai microscopi e ai sensori, devono essere in grado di focalizzare la luce indipendentemente dalla sua polarizzazione.

I ricercatori ritenevano che le nanostrutture simmetriche come i pilastri circolari fossero elementi costitutivi essenziali per sviluppare dispositivi fotonici non sensibili alla polarizzazione. Ora, ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hanno sviluppato un metallo insensibile alla polarizzazione composto da nanopinne non simmetriche che possono focalizzare acromaticamente la luce attraverso lo spettro visibile senza aberrazioni. Questa lente piatta può essere utilizzata per qualsiasi cosa, dalle cuffie per realtà virtuale o aumentata alla microscopia, litografia, sensori, e mostra.

"Rendendo questa lente insensibile alla polarizzazione, abbiamo raddoppiato l'efficienza dei metalli rispetto alle precedenti iterazioni, " disse Wei Ting Chen, ricercatore associato presso SEAS e primo autore dell'articolo. "Questo è il primo documento che dimostra la messa a fuoco sia acromatica che insensibile alla polarizzazione nello spettro visibile".

La ricerca è stata guidata da Federico Capasso, il Robert L. Wallace Professore di Fisica Applicata e Vinton Hayes Senior Research Fellow in Ingegneria Elettrica presso SEAS, e pubblicato in Comunicazioni sulla natura .

In precedenti ricerche, Capasso, Chen e il loro team hanno dimostrato che gli array di nanopinne di biossido di titanio potrebbero ugualmente focalizzare le lunghezze d'onda della luce ed eliminare l'aberrazione cromatica, ma quelle lenti potevano mettere a fuoco solo una luce polarizzata circolarmente.

"Ciò significava che stavamo essenzialmente scartando metà della luce incidente che non possiede la giusta polarizzazione, " ha detto Alexander Zhu, co-autore dello studio e dottorando presso SEAS.

In questo ultimo disegno, i ricercatori hanno cambiato il layout delle nanopinne, posizionare ciascun pilastro in modo che sia parallelo o perpendicolare al suo vicino.

"Questo nuovo design ci dà molta libertà per mettere a punto i parametri geometrici dei metalli, che ci consente di ottenere una messa a fuoco acromatica migliore su tutta la gamma visibile, " disse Chen.

"Poi miriamo a massimizzare l'efficienza e realizzare metalli acromatici di dimensioni molto più grandi per portarli nella vita di tutti i giorni per una vasta gamma di applicazioni, " disse Capasso

L'Office of Technology Development di Harvard ha protetto la proprietà intellettuale relativa a questo progetto e sta esplorando opportunità di commercializzazione.